芒果金融是什么？

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1、第十章位移-数字传感器第一节光栅传感器数字式传感器可以把输入量转换成数字量输出，直接送入计算机进行数据处理。数字式传感器是检测技术、微电子技术和计算机技术的综合产物，是传感器技术发展的一个重要方向。进行位移测量的数字式传感器主要有光栅、磁栅、容栅、感应同步器和旋转编码器等。本章将对这几种位移—数字传感器作以介绍。光栅种类很多，可分为物理光栅和计量光栅。我们这里所讲的光栅传感器是根据莫尔条文原理制成的一种计量光栅，计量光栅指的是测量长度的光栅，多用于直线位移和角位移的测量。光栅传感器由光源、透镜、光栅副、光电元件四大部分组成，如图10-1所示。按光栅形状长光

2、栅圆光栅按光线走向透射光栅反射光栅光源透镜主光栅指示光栅光电元件光栅副光学玻璃工业白玻璃一、光栅传感器的结构栅距栅线宽度栅线缝隙宽度长光栅圆光栅图10-2长光栅与圆光栅示意图圆光栅上的刻线：径向刻线切向刻线图10-3圆光栅结构示意图二、莫尔条纹形成原理（长光栅）1主光栅2指示光栅将主光栅和指示光栅刻线面相对叠合，中间留很小间隙，栅线保持很小夹角θ，则在a方向上会透射出明暗相间的莫尔条纹。栅距一般选择主光栅和指示光栅的光栅常数（栅距）相等，则有：莫尔条纹斜率：莫尔条纹间距：结论：条纹间距B是栅距W的倍数，可以通过检测较宽B条纹来检测微小的栅距变化。莫尔条纹的

3、重要特性：（1）大量栅线具有平均效应（2）放大作用放大倍数理想光强曲线实际光强曲线图10-5莫尔条纹与输出光强信号的关系（3）x向位移与光强的对应关系当莫尔条纹的亮带出现的时候，相应的光电元件接收到一个幅值比较大的信号，暗带出现时，接收到幅值较小的信号，信号的频率取决于光栅常数W，如图10-5所示。这样就将光栅的位移信号变换成了电信号。每当光栅移动一个栅距（W），莫尔条纹明暗变化一次，光电元件感受到的光强按正弦规律变化一个周期（），它输出的电信号也就发生相应地变化。在去除光电元件输出信号中的直流分量后，我们可以得到光电元件输出电压和光栅位移之间的关系式：输

4、出信号经整形放大和微分电路变为脉冲信号，送入计数器进行计数，计数值反映位移的大小。三、辨向电路在实际应用中，由于位移具有方向性，即位移有正负之分，如果采用一个光电元件则无法确定光栅的移动方向。为此，必须设置辨向电路。为了实现这种功能，我们可以在相距B/4的莫尔条纹位置上设置两个光电元件。辨向电路原理方框图如图10-7所示。图10-8向右移动的波形图10-9向左移动的波形图10-8向右移动的波形图10-9向左移动的波形光电元件接收到的信号和信号波形如图为了增加光栅传感器的分辨率和测得比栅距更小的位移量，以提高测量精度，若以移过的莫尔条纹数来确定位移量，则其分

5、辨率为光栅栅距。一般可以通过增加光栅刻线密度（机械的方法）和对测量信号进行细分（电气的方法）的这两种方法来提高测量精度。第一种方法制造工艺比较麻烦，成本较高而且会给安装和调试带来困难，因此一般不采用这种方法，而采用对测量信号细分方法获得所需的分辨率。下面介绍几种常用的电气细分法。四、细分电路（一）直接细分在一个莫尔条纹的间隔B内，放置若干个光电元件来接收同一个莫尔条纹信号，从而得到多个不同相位的信号。如图获得这四个依次相差的信号后，经微分电路和辨向电路送可逆计数器进行计数，这样就将光栅的位移量转换成了数字量。根据电脉冲数量识别光栅位置（或速度）的变化。正向

6、移动时加法计数，反向移动时减法计数。（二）电桥细分光电信号1光电信号2输出电压桥臂电阻1桥臂电阻2电桥平衡条件：输出表达式：恰当配合的参数，可以获得合理细分的输出电压。令选取，则可得采用多个类似电桥，选取不同R1/R2值，就可以得到一系列初始相位各不相同的正弦信号，从而达到任意细分的目的。这里令，则当输出信号的相位刚好等于时，负载上得到的电压信号为。即输出波形在相位角处过零。这样就利用电桥细分的方法得到一个新的输出信号：第二节磁栅传感器磁栅传感器主要由磁栅、磁头和测量电路三部分组成的一种利用磁栅与磁头之间的磁作用以计算磁波数目来进行测量的位移传感器。在大型

7、机床的数控、精密机床的自动控制等方面了得到广泛的应用。一、磁栅结构与工作原理磁栅结构磁性基体节距d磁栅录磁示意图磁性材料长磁栅（见下图）圆磁栅磁栅的类型尺形磁栅带形磁栅同轴形磁栅N测量用的磁栅与普通的磁带录音的区别在于：①磁性标尺的等节距录磁的精度要求很高，因为它直接影响位移测量精度。为此需要在高精度录磁设备上对磁尺进行录磁。②当磁尺与拾磁磁头之间的相对运动速度很低或处在静止状态时，也应能够进行位置测量。二、磁头磁头的主要作用是把磁栅上的磁信号检测出来并转换成电信号。它是把反映空间位置变化的磁化信号检测出来并转换成电信号输送给检测装置中的关键元件。磁头分静

8、态磁头和动态磁头两种。1.静态磁头--------磁通响应式磁头静